非选择题规范练四16.以菱锰矿(主要成分MnCO3,还含有FeCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgCO3等杂质)为原料制备二氧化锰的工艺流程如下:已知:草酸钙、草酸镁不溶于水
(1)写出“氧化”时发生反应的离子方程式:________________________________________
(2)“中和”的目的是将铁、铝元素转化为沉淀除去,化合物X可用________(写一种物质的化学式)
(3)该工艺流程中固体1和固体2均需用水洗涤,目的是________________________________
(4)“除杂”时,除去的金属离子有____________
(5)“电解”原理如下图所示,阳极的电极反应式为_______________________________
(6)该流程中可以循环使用的物质有________________
答案(1)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O(2)CaCO3(或MnCO3等合理答案)(3)用水洗涤滤渣,洗出液用于酸浸工序,提高锰的回收率(或用水洗涤滤渣,洗出液循环利用,提高锰的回收率等合理答案)(4)Ca2+、Mg2+(5)Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+(6)H2SO4、MnO2解析(1)酸浸后溶液中含有亚铁离子,能被二氧化锰氧化,则“氧化”时发生反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O
(2)“中和”的目的是将铁、铝元素转化为沉淀除去,由于不能再引入新杂质,则化合物X可用MnCO3或CaCO3
(3)过滤得到的沉淀表面含有杂质离子,因此该工艺流程中固体1和固体2均需用水洗涤滤渣,洗出液用于酸浸工序,提高锰的回收率
(4)已知草酸钙、草酸镁不溶于水,则“除杂”时,除去的金属离子有Ca2+、Mg2+
(5)阳极锰离